前列腺癌中Nedd4L对TrkA的抑癌性泛素化研究

The proto-oncogene TrkA is essential for tumor growth and a critical regulator for multiple cellular processes. the increase of TrkA which have profound impacts on carcinogenesis is detcted frequently in human prostate cancers . .Here we will show that TrkA level is regulated by ubiquitin-mediated proteasomal degradation, and purified its ubiquitin ligase as HECT-domain protein NEDD4L. In prostate cells, NEDD4L negatively regulates TrkA stability by catalyzing TrkA polyubiquitination. Overexpression of NEDD4L inhibited cellular transformation. Thus, in a mouse cancer model and multiple human cancer samples where NEDD4L was highly expressed, suggesting that aberrant downregulation of TrkA could be found in cancers. Elimination of NEDD4L expression inhibited xenotransplanted tumor growth in a TrkA-dependent manner. Therefore, NEDD4L is a potential tumor suppressor that negatively regulates TrkA to restrain the progress of prostate cancer via ubiquitination.

受体酪氨酸激酶TrkA具有促前列腺癌作用，是调控前列腺癌细发生进展的关键因子。TrkA表达水平的升高对前列腺癌发生具有重要影响。本研究表明TrkA水平受泛素化介导的蛋白酶体降解途径调控。纯化其泛素连接酶探寻其是否为HECT-结构域蛋白神经前体细胞表达-发育性下调基因亚型4L（NEDD4L）。在前列腺癌细胞中，NEDD4L通过多泛素化降解TrkA来负调控TrkA的稳定性，NEDD4L的过表达抑制了细胞的转化。在前列腺癌荷瘤裸鼠肿瘤模型中，当具有高表达NEDD4L时，TrkA蛋白水平较低，这提示NEDD4L的异常升高对TrkA具有转录后抑制作用。阻断NEDD4L的表达抑制了外源移植肿瘤的生长。因此，NEDD4L是一个潜在的抑癌基因，它通过泛素化负调控TrkA抑制前列腺癌的生长。

前列腺癌是危害全世界男性健康的首要恶性肿瘤之一，死于前列腺癌的患者中超过85%合并骨转移。泛素连接酶具有调控基因转录、稳定质膜蛋白、降解抑癌因子等多种作用。本项研究旨在阐明泛素连接酶介导前列腺癌发生发展及其与前列腺癌骨转移之间的分子调节作用机制。通过检测前列腺癌PC3细胞系中泛素连接酶NEDD4-1对酪氨酸蛋白激酶A泛素化作用的研究，探讨NEDD4-l 调节前列腺癌PC3 细胞侵袭及迁移的机制；以及探讨泛素连接酶WWP1、Smurf1、Smurf2在前列腺癌骨转移中的调节作用。研究中我们发现：1.转染NEDD4-1质粒后，应用免疫共沉淀的方法发现外源性表达的NEDD4-l可与细胞内TrkA共沉淀，这表明NEDD4-1与TrkA是存在相互作用的；2.共表达NEDD4-1和ubiquitin后，NEDD4-1对内源的TrkA有泛素化作用，用蛋白酶体抑制剂MG132处理后，TrkA的泛素化降解被抑制，这一实验结果证明NEDD4-1介导了TrkA的泛素化过程； 3.在良性前列腺增生、前列腺癌不伴骨转移及前列腺癌伴骨转移组织中泛素连接酶WWP1、Smurf1、Smurf2免疫组织化学染色OD值及mRNA表达水平均有差异（P<0.05），这说明泛素连接酶参与的泛素化过程与前列腺癌骨转移相关，是可能的分子机制之一。硼替佐米处理降低了WWP1、Smurf1、Smurf2的mRNA的表达及其蛋白水平（P<0.05），且呈药物浓度依赖性。经硼替佐米处理之后，前列腺癌细胞系的增殖受到显著抑制（P<0.05），因此，泛素化过程是治疗前列腺癌或前列腺癌骨转移的潜在靶点，为临床治疗提供了新的治疗靶点选择。